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電源管理晶片的崛起前夜

電源管理晶片的崛起前夜

圖檔來源@視覺中國

文 | 芯锂話

電動化、智能化、自動化是新能源汽車發展的三大趨勢,而其中電動化正是現階段行業發展的重點,這也催生汽車晶片的強大需求。

現如今,全球“晶片荒”仍在持續,在所有汽車晶片中,電源管理晶片 (PMIC)和微控制器(MCU)是缺口最大的。

據半導體分析公司海納集團資料,11月整體晶片交貨時間再次延長至22.3周,創下2017年以來晶片傳遞期最長記錄。海納表示,追蹤的各類晶片傳遞期都有所延長,以PMIC晶片和MCU晶片最明顯,預計晶片的供給壓力将持續到 2022 年。

一直以來,MCU都被認為是最重要的晶片之一,它猶如新能源汽車的大腦,實作新能源汽車的驅動。本輪“晶片荒”正是從MCU晶片短缺開始的,那麼PMIC晶片又為什麼短缺呢?

實際上,PMIC的作用絲毫不亞于MCU,它是應用最為廣泛的晶片,幾乎所有電子裝置中,都會有PMIC的存在。電子消費、電信、工控裝置、汽車終端等領域都對PMIC有持續的需求,各類産品推動了需求的大幅上漲。

同時,PMIC也是新能源汽車不可缺少的核心零件,汽車動力系統、車載電子裝置和進階駕駛輔助系統均離不開PMIC,它猶如新能源汽車的心髒。由于車規級産品要求嚴格,擴産較慢,是以讓電源管理IC成為了最為短缺的晶片之一。

TrendForce的最新調查顯示,由于半導體行業供應問題而出現的材料短缺,導緻PMIC價格一直呈現上漲的趨勢。預計到2022年以前,全球電源管理晶片的平均價格會上漲10%,創下了六年來的新高。

電源管理晶片的崛起前夜

“晶片荒”暫時未有緩解的迹象,而我國的新能源車企又過于依賴海外晶片廠,這種背景下PMIC的國産替代就顯得至關重要。

随着中國消費電子和新能源汽車市場的持續爆發,國産PMIC廠商也迎來了最佳的發展機遇,已經進入到爆發前夜。

01 國産替代路漫漫

作為新能源汽車風口下最重要的晶片之一,我國在PMIC上仍存在巨大的缺口。

PMIC并不是某一特定産品,而是一個晶片大類的統稱。

在電子裝置系統中,PMIC晶片擔負起電能的變換、配置設定、檢測及其他電能管理的職責,是所有電子裝置的電能供應心髒。其性能優劣對于整機的能耗、性能和可靠性有着直接影響,如果PMIC一旦失效将直接影響電子裝置的工作,甚至會對裝置本身造成破壞。

常見的PMIC晶片包括LDO(低壓線性穩壓器)、DC/DC和電池管理IC等。PMIC下遊應用十分廣泛,覆寫通訊、資料處理、工業醫療、消費電子、汽車電子等多個應用領域,尤其是汽車電動化帶來的機會,成為了PMIC需求的核心增量之一。

電源管理晶片的崛起前夜

中國是制造大國,更是全球消費電子主要生産地,對PMIC的需求無比龐大,是以催生出一個将近千億規模的巨大市場。

根據智研咨詢等提供的資料,在2020年中國PMIC市場規模達到758.7億,并保持較高的增長速度。而在2021年,由于全球缺芯潮的蔓延,PMIC屬于半導體缺貨潮的短料,至今漲價态勢依然持續,市場規模有望進一步擴大。

但正如其他晶片産業一樣,在PMIC市場上,國際半導體巨頭們也占據着主要份額,國産替代依然任重道遠。

根據芯朋微招股說明書,2019年全球電源管理晶片市場上,全球前五大電源管理晶片供應商分别為德州儀器、Dialog、高通、意法半導體、英飛淩,CR5達46%,而截至2020年5月歐美企業更是在中國占據了80%以上的市場佔有率。

電源管理晶片的崛起前夜

來源:芯朋微招股書,頭豹研究院

與國際巨頭們相比,國内電源管理晶片行業起步晚,技術積累薄弱,産品性能和豐富度上較國際電源管理晶片廠商仍有較大差距。

但是,國産PMIC企業并不是沒有崛起的機會。

受益于5G技術的發展和滲透率的提高,智能手機出貨量及單部手機PMIC晶片數量持續增長,5G基站建設量大幅增長,使得通信市場成為當下較有潛力的增量市場。

車規級PMIC晶片主要受益于新能源汽車發展的驅動,消費電子市場主要受到物聯網發展的驅動,工業與資訊化的深度融合、智能制造轉型更新也将帶動工業電子電源管理晶片需求顯 著增長。

總而言之,PMIC的國産替代仍有很長一段路要走,但全球汽車“晶片荒”則是一次機會,正在加速推動我國PMIC的崛起。

02 消費電子:國産替代試驗田

盡管國産PMIC晶片依然競争力有限,但在相較低端的消費電子市場,國産PMIC的替代化已經全面開始。

國内電源管理晶片的發展,一方面與晶片企業技術積累密不可分,但另一方面,PMIC的國産替代,更來自于國内制造品牌的崛起。

自改革開放以來,受益全球産業鍊轉移,中國逐漸成為世界制造業大國,整個消費電子産業鍊由歐美日向中國本土轉移,中國制造暢銷全球。

與此同時,大批優質國産消費電子品牌迅速崛起,白電領域的格力、美的和海爾,智能手機領域的華為、小米和OV,已經成為全球知名的品牌。在電飯鍋、空氣炸鍋、熱水壺等小家電市場,中國企業都是具備相當市場競争力的。

更深層次,這些優質國産電子品牌已經成為PMIC自主替代化的試驗田,PMIC的國産替代正在全面推進。

以TWS耳機為例,TWS耳機主要分為蘋果陣營和安卓陣營,其中蘋果airpods系列TWS耳機大部分PMIC晶片來自德州儀器,國内廠商切入機會較小。

但在安卓陣營,華為、小米、漫步者等多家國内廠商,市占率均較高,PMIC晶片國産化機會也較大,裕泰、聖邦微、矽力傑、韋爾等廠家的電源管理晶片均已在安卓TWS耳機中被廣泛使用。

在以國内廠商為主導的掃地機器人市場,國内PMIC晶片的替代效果更加明顯,全志科技已經成為科沃斯和石頭科技産品供應商。

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來源:方正電子

家電領域PMIC晶片領先企業為芯朋微,終端客戶包括美的、格力、創維、飛利浦、蘇泊爾、九陽、萊克、中興通訊、 華為等,皆是中國乃至全球知名的中國制造品牌。

随着終端消費品制造持續向亞太轉移,中國制造品牌不斷做大做強,加之全球5G通信和物聯網帶動的消費電器熱潮,行業對PMIC晶片的需求不斷擴大,中國PMIC晶片的國産替代速度将進一步加速。

國内排名靠前廠商包括矽力傑、士蘭微、聖邦股份、芯朋微、晶豐明源、上海貝嶺、富滿電子等,雖然總體上,中國企業市場佔有率分散且市占率較低,尚無法在産銷規模上與TI、ADI、英飛淩等歐美廠商競争。但如果專注未來,那麼PMIC晶片的國産替代将有很大的機會。

03 新能源汽車:爆點将至

複盤消費電子PMIC晶片的國産替代程序不難發現,其必須具備雙重産業邏輯:其一“産品先行”,也就是國産消費電子終端的全球崛起;其二“技術緻勝”,國産PMIC晶片企業技術積累達到了一定水準。

這樣的國産替代邏輯有望在新能源汽車賽道得以複制。

在此之前,國内汽車市場中,PMIC晶片主要依靠從歐美企業進口,國内廠家數量較少,其原因主要有兩方面。

首先,車規級産品對于晶片的穩定性要求高于家用電器和通訊領域,車規級産品需要更多次的嚴格測試,對于整車廠商而言,并不會輕易更換核心配件供應商的,是以技術實力本就不足的國産廠商缺乏入局整車供應鍊的機會。

另一方面,車規級PMIC晶片雖然增速很快,但規模的絕對值依然不如數位通信領域,是以國内廠商更願意将人力物力投入到傳統賽道中,國産廠家進入車規級市場的經濟性動力不足。

然而随着疫情催生“晶片荒”的到來,疊加新能源汽車的龐大需求,國内車規級PMIC晶片産業發展的底層邏輯已經轉變。

在新能源汽車時代,國内車企與國際傳統燃油車企基本處于同一條起跑線上,甚至從市場表現看,國内新能源車企表現更勝一籌。考慮到國内龐大的汽車市場,未來國内自主車企在汽車産業鍊上話語權有望進一步提升,将帶動國産汽車供應商實作一定突破,這為國産PMIC的騰飛提供了機會。

此外,經曆過在家用電器、消費電子、LED照明、通訊等市場的技術和資本積累,目前國内PMIC晶片廠商已經有能力進軍汽車市場。尤其在全球“晶片荒”之下,更是給國産PMIC産商提供了千載難逢切入整車供應鍊的機會。

目前,雅創電子、聖邦股份等多家半導體企業已經開發出車規級PMIC晶片産品。

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雅創電子車規級電源管理IC産品及規劃

雅創電子通過收購了南韓Tamul (譚慕)PMIC相關業務專利權開展車規級電源管理晶片業務。目前,雅創電子自主研發設計的多款PMIC晶片産品,并已經通過AEC-Q100等車規級認證,已經在現代汽車、克萊斯勒等全球知名車企的相關車型上得到批量應用。

同時,上海貝嶺在2020年PMIC中各有一款DCDC和LDO通過了車規級産品認證。2021年上半年,一款前期通過車規級産品認證的LDO産品開始小批量銷售。

伴随新能源汽車市場的爆發,國産PMIC企業車規級晶片業務迎來了最佳視窗期,他們有望借助“晶片荒”切入整車産業鍊,并借助中國新能源汽車崛起的機會,複制消費電子國産替代的邏輯。樂觀估計,國産PMIC企業已經到了崛起前夜。

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